膠球清洗裝置汽機(jī)凝汽器系統(tǒng)安裝運行作用？

     膠球清洗裝置汽機(jī)凝汽器系統(tǒng)安裝運行作用。介紹了發(fā)電廠重要設(shè)備凝汽器的作用，凝汽器運行過程中其傳熱管結(jié)垢的原因、危害及清洗方法，論述了凝汽器的在線清洗—膠球清洗裝置的機(jī)理及特點。闡述了膠球清洗裝置的運行指標(biāo)，從保持冷卻水的清潔和流速、膠球的選用標(biāo)準(zhǔn)以及膠球清洗裝置的運行等幾個方面綜合入手，說明了如何充分發(fā)揮出膠球清洗裝置的作用，從而保持凝汽器在高效率下工作，提高汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。

     凝汽器的主要作用是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持機(jī)組所要求的真空，使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹到指定的凝汽器壓力，提高汽輪機(jī)可用焓降，將更多的焓降轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，同時將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水，作為鍋爐給水重新回到熱力循環(huán)中去。汽輪機(jī)的排汽與凝汽器傳熱管（多為銅合金管）表面接觸時將汽化潛熱傳遞給管內(nèi)流動的冷卻水而凝結(jié)成水。

     天然水中溶解的多種鹽類，達(dá)到飽和狀態(tài)后從水中結(jié)晶析出；水中的離子濃度的乘積超過其本身溶度積時生成沉淀沉積在傳熱表面上，形成水垢沉積物，其結(jié)晶致密、堅硬，附著牢固。淤泥、腐蝕產(chǎn)生和生物沉積物等在傳熱管表面容易形成污垢沉積物，其體積大、質(zhì)地疏軟稀松多孔且分布不均，助長某些細(xì)菌的繁殖（引起垢下腐蝕），終導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而漏泄。

     水垢、污垢的存在，將減少冷卻水管的通流面積，增加流動阻力，相應(yīng)減少循環(huán)冷卻水量；同時產(chǎn)生附加熱阻使傳熱方式由單層筒壁式變?yōu)槎鄬油脖谑�，使清潔系�?shù)減小，總體傳熱系數(shù)降低，終導(dǎo)致主機(jī)真空降低，汽輪機(jī)熱效率下降。

1膠球清洗裝置方式的特點及工作原理

1.1膠球清洗裝置方式的特點

     保持凝汽器在高效率下工作就必須保持其傳熱管表面的清潔(即清潔系數(shù)大值)。常采用的清洗的方法有人工清洗、機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和自動清洗。人工清洗(鐵釬子捅垢)和機(jī)械清洗（射流或射彈）的人工操作量大、清洗不徹底，又易造成傳熱管局部機(jī)械損傷；化學(xué)清洗（酸洗）費用高、控制工藝復(fù)雜、易造成凝汽器過洗(腐蝕損傷)和環(huán)境污染(廢棄物)等。又人工清洗、機(jī)械清洗和化學(xué)清洗均必須在機(jī)組停運狀態(tài)下進(jìn)行，清洗所需時間較長，多數(shù)是在垢層較厚情況下采用。而自動清洗即膠球清洗具有在線清洗功能，其操作簡單、控制方便，可持續(xù)長時間保持凝汽器傳熱管的清潔，具有其它清洗方法無法比擬的優(yōu)點。

1.2膠球清洗方式的工作原理

     膠球在水的壓差作用下通過凝汽器傳熱管。工作過的膠球被凝汽器出口管道的收球網(wǎng)從水中分離出來，經(jīng)膠球泵升壓后再次打入凝汽器進(jìn)水管道中，進(jìn)入凝汽器又重新工作。

     膠球分為半硬膠球和微孔膠球兩種。半硬膠球的直徑小于傳熱管內(nèi)徑1~2mm，球表面光滑或稀疏的小突起狀。清洗機(jī)理是靠小球與管壁的碰撞和冷卻水沿周圍流過時引起的渦流擾動以清除雜物和污垢的。微孔膠球即海綿球，其直徑大于傳熱管內(nèi)徑1~2mm。清洗機(jī)理是靠球體被壓入傳熱管（產(chǎn)生變形）與管內(nèi)壁充分接觸，利用擦試作用清除雜物和污垢。

     半硬膠球多應(yīng)用于傳熱管壁垢層較厚時的清洗；微孔膠球多用于傳熱管壁積垢較少時的清洗和保潔工作。

2膠球清洗的相關(guān)設(shè)備優(yōu)化治理和運行

     評價膠球清洗裝置的指標(biāo)有投入率和收球率。

     收球率是膠球清洗裝置運行一段時間后膠球的回收率，是膠球清洗裝置的一項綜合指標(biāo)。收球率高表明凝汽器及膠球清洗系統(tǒng)合理、運行良好。收球率低表明起不到清洗保潔作用，同時又損失大量膠球、增加了維護(hù)費用；損失的膠球又易造成濾水網(wǎng)局部堵塞，影響其通流能力。

2.1冷卻水水質(zhì)優(yōu)化

（1）防止外來雜物的進(jìn)入。

     保持冷卻塔周圍地面的整潔、覆蓋平整，圍柵完好。將循環(huán)水泵的吸水池、塔池間的聯(lián)通溝等進(jìn)行封閉。冷卻水中所加的鋸木屑應(yīng)進(jìn)行篩選，濾除大塊的樹皮、木塊等雜物。

（2）發(fā)揮清潔裝置作用。

     加強一次濾網(wǎng)的維護(hù)工作，保證其完整，并做好清潔維護(hù)工作。定期進(jìn)行二次濾網(wǎng)(旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)為佳)的活動、排污工作（好在膠球系統(tǒng)投運前完成），將濾出的雜物排出，達(dá)到在線除雜作用；同時根據(jù)水質(zhì)情況適當(dāng)增加排污、排渣次數(shù)或延長排污、排渣時間。濾水網(wǎng)的動靜間隙適當(dāng)、網(wǎng)孔完好并在規(guī)定值范圍內(nèi)。

（3）清掃工作。

     機(jī)組停運后清除凝汽器(管口)、收球網(wǎng)等處積堵的雜物。利用機(jī)組大小修對冷卻塔池、循環(huán)水泵吸水池進(jìn)行清理工作；并對風(fēng)化的水泥物件處進(jìn)行修復(fù)，如水塔的外沿、循環(huán)水泵吸水池的蓋板等，清除其脫落物。

2.2保持冷卻水流速足夠

     提高冷卻水流速可增強凝汽器傳熱效果和膠球清洗能力，應(yīng)盡可能地減少凝汽器冷卻水系統(tǒng)的局部阻力，保持閥門在全開或全關(guān)狀態(tài)下運行，大管徑的閥門好采用就地觀查門柄開關(guān)程度方式定閥門極限。保持循環(huán)水冷卻的其它附屬設(shè)備的冷卻效果，以減少所消耗的冷卻水量。

     不應(yīng)隨意頻繁改變循環(huán)泵的運行臺數(shù)(一種方式下盡可能長時間運行)。冷卻水流速過高將引起凝汽器傳熱管端沖蝕；流速偏低易引起凝汽器傳熱管內(nèi)沉積物產(chǎn)生，加劇管壁腐蝕，這對凝汽器的安全經(jīng)濟(jì)運行都是不利的。綜合考慮，采用淡水冷卻的銅合金管內(nèi)冷卻水流速應(yīng)在1.85~2.20m/s之間為宜。

2.3膠球的優(yōu)化選用

     （1）膠球的質(zhì)地、硬度應(yīng)均勻、有彈性，大小均勻、尺寸一致（符合傳熱管內(nèi)徑要求）。

     （2）新購置的膠球要經(jīng)水侵48h使其膨脹率在5%以內(nèi)(即尺寸變化不大），重度應(yīng)與水接近，彈性適中。要進(jìn)行新舊球的收球?qū)Ρ仍囼炓源_證其能適應(yīng)機(jī)組特性，應(yīng)注意使裝置具有良好的收球率和耐磨性，同時膨脹率應(yīng)低于磨損率。

2.4膠球清洗裝置的設(shè)備優(yōu)化治理

     （1）保持膠球泵出力正常，揚程應(yīng)高于凝汽器入口冷卻水的高揚程。

     （2）膠球清洗裝置系統(tǒng)所屬的管道內(nèi)壁及法蘭聯(lián)接處要光滑、清潔，無局部阻力突變處(法蘭墊的尺寸與管道內(nèi)徑相匹配)。管道布置合理(減少管道長度和彎頭數(shù)量)。大小修時對膠球泵及入、出口管內(nèi)壁結(jié)垢情況進(jìn)行檢查處理(清除丘陵形狀的腐蝕產(chǎn)物)。閥門要開關(guān)靈活、到位，好采用球型閥門。

     （3）收球網(wǎng)和裝球室網(wǎng)筐的通流面積要足夠、線型好、不變形。收球網(wǎng)板關(guān)閉后與冷卻水管壁的間隙小于5mm(防止丟球)；全開后收球網(wǎng)板應(yīng)接近與冷卻水管平行(但不可過開，防止長期水流沖擊力造成轉(zhuǎn)軸等部件損壞)，以便將網(wǎng)上積堵的雜物帶走。

     （4）凝汽器水室中不存在渦流區(qū)現(xiàn)象，定期檢查上下水室間的隔板漏泄情況。凝汽器水側(cè)放空氣管口好設(shè)在出口水室的上蓋中部或靠近出口管側(cè)。

2.5膠球清洗裝置的運行優(yōu)化

     正常情況下每天投入膠球清洗裝置運行一次，同時參照凝汽器端差、冷卻水質(zhì)和凝汽器輕微內(nèi)漏情況確定投運行方式(次數(shù))及運行時間。

     膠球的投入數(shù)量為凝汽器單流程傳熱管數(shù)的10%~15%，同時參考裝球室網(wǎng)筐的通流能力。每周進(jìn)行一次投收球數(shù)量統(tǒng)計工作，同時將不合格的膠球篩出并補足膠球數(shù)量。還應(yīng)注意以下幾點：

     （1）凝汽器通水時充分排凈其水室內(nèi)空氣。機(jī)組運行中也要不定期開啟水側(cè)放空氣門，將冷卻中逐漸分離析出、積存的空氣排出。

     （2）投入膠球運行時要緩慢開啟裝球室的收球閥，保持出球均勻，防止膠球集中進(jìn)入凝汽器換熱管中。

     （3）收球統(tǒng)計結(jié)束后將仍可重復(fù)使用的合格膠球和補充的新膠球置于裝球室內(nèi)，并將裝球室充滿水備用(排凈空氣)。

     （4）定期開啟收球網(wǎng)運行（如收球統(tǒng)計結(jié)束后至下次膠球清洗裝置投入前），排出網(wǎng)上積存的雜物。

     （5）如機(jī)組運行中凝汽器換熱管發(fā)生輕微內(nèi)漏而采用加鋸木屑維持運行時，需暫停止膠球清洗裝置運行，但停止清洗運行時間好不超過5天，否則可能會造成換熱管壁附著物增多，使凝汽器換熱端差增大或影響以后的收球率。

     （6）機(jī)組啟動或停止過程中或凝汽器的冷卻水量大幅度減少時不宜投入膠球清洗裝置，可在機(jī)組停止前或停止后投入膠球清洗裝置，以便于凝汽器找漏工作。

     我公司各機(jī)膠球清洗裝置的投入率和收球率均可長期保持在95%以上，運行穩(wěn)定，年累計凝汽器端差在5.2℃左右，低于制造廠的規(guī)定值6~8℃。